Гетерозаряд температуры поляризации

При поляризации при температурах выше Тс, когда электропроводность имеет заведомо ионный характер, также образуется гетерозаряд, обусловленный смещением ионов. При термодеполяризации при температурах выше Тс, выше температуры максимума тока термодеполяризации, обусловленного дезориентацией диполей, имеет место максимум тока, связанного с релаксацией смещенных ионов. Величина этого максимума растет с ростом времени поляризации и температуры поляризации. Энергия активации процесса релаксации заряда оказывается равной энергии активации процесса электропроводности полимера, определенной при тех же температурах (см. гл. П1., табл. 9). [c.137]

Метод заключается в том, что образец адсорбента помещают между обкладками конденсатора и при достаточно высокой температуре (обычно комнатной) к электродам прикладывают постоянную разность потенциалов, после чего образец охлаждают под напряжением. При этом диполи или заряды перебрасываются в направлении действия поля и замораживаются . Охлажденный образец оказывается поляризованным. После снятия поляризующего напряжения он сам создает вокруг себя электрическое поле и становится электретом. Если поверхность образца имеет при этом заряд, противоположный по знаку заряду, который был на ближайшем электроде при поляризации, говорят о гетерозаряде электрета. Нагревание образца приводит к разрушению гетерозаряда (диполи, например, в этом [c.254]

Гросс [38] пришел к выводу, что гетерозаряд связан с объемной поляризацией, которая может быть заморожена и, таким образом, сохраняется, тогда как гомозаряд является ионным поверхностным зарядом и связан с поверхностными дефектами. Свободный поверхностный заряд диэлектрика представляет, по-видимому, сумму гетерозаряда и гомозаряда. Такой свободный поверхностный заряд и соответствующий индуцированный заряд на прилегающем электроде образуют двойной электрический слой, который при комнатной температуре не исчезает в результате проводимости поверхностей, так как потенциальный барьер на поверхности электрода предотвращает перенос заряда между диэлектриком и электродом. В результате объемной проводимости также не происходит разрушения двойного электрического слоя, так как он не создает поля внутри диэлектрика, если его толщина мала по сравнению с толщиной образца. В результате проводимости при высоких температурах, обусловленной понижением высоты потенциального барьера, между диэлектриком и электродом происходит разряд. Электрический момент двойного слоя определяется несовершенствами поверхностей раздела. [c.656]

Спектры токов ТСД, т. е. зависимости j = f[T i)], обычно содержат один или несколько максимумов, причем их положение и направление тока в максимуме могут зависеть еще и от характера контакта электрета с электродами [175]. Для полярных полимерных пленок некоторые максимумы тока ТСД могут быть связаны с релаксацией остаточной (замороженной) поляризации (например, дипольно-групповой р-релаксацией и дипольно-сегментальной а-релаксацией). Изучение этих пиков, которые должны быть связаны с гетерозарядом, является основой так называемого электретно-термического анализа [2, с. 132— 167]. Кроме того, в спектре токов ТСД обнаруживаются пики, связанные с освобождением носителей, захваченных на ловушках в полимере в процессе зарядки электрета, и дрейфом этих носителей в поле электрета (р-пики или пики, связанные с релаксацией объемного заряда). Наконец, существенную роль в процессе релаксации заряда может играть собственная проводимость у полимерных пленок, и для выделения этой составляющей требуется параллельное исследование температурной зависимости проводимости полимерных пленок у = Т) и спектров токов ТСД. По спектрам токов ТСД можно оценивать и стабильность электретов из различных полимерных пленок. Очевидно, стабильность тем выше, чем при более высокой температуре расположен основной максимум тока ТСД. [c.196]

Рис. 17. Зависимость гетерозаряда Р электретов из высокомолекулярного ПК от времени поляризации при разных температурах

Термоэлектреты готовили из образцов ПММА диаметром 50 мм, вырезанных из листа толщиной 1,2+-+ 1,5 мм. На обе поверхности образца накладывали электроды из алюминиевой фольги диаметром 40 мм. Поляризацию проводили при 60, 80, 100, 120 и 140 °С и напряженностях поля п= Ю, 20, 30 кВ/см. Точность поддержания температуры составляла 2°С. Время выдержки под напряжением при заданной температуре составляла 1 ч. Образцы охлаждали в электрическом поле до комнатной температуры за 15—20 мин. Поверхностную плотность заряда определяли методом электростатической индукции. Величину гетерозаряда определяли интегрированием по времени тока деполяризации [по формуле (5)], соответствующего релаксации гетерозаряда. Ток деполяризации измеряли при нагреве электрета со скоростью 6°С/мин от комнатной температуры до 190 °С. [c.47]

В заключение отметим, что электреты с начальным гетерозарядом, обусловленным остаточной ориентационной дипольной поляризацией, получаются из полярных полимеров, мономерные звенья которых обладают ди-польным моментом. Электреты с гетерозарядом, обусловленным остаточной поляризацией смещения ионов или других носителей, получают при воздействии электрического поля на полимеры при температурах, когда наблюдается достаточно высокая электропроводность. Эту электропроводность можно увеличить, вводя ионо-генные добавки или предварительно подвергая полимеры облучению проникающей радиацией. [c.74]

Ток от гетерозаряда уменьшается с ростом I, а ток 01 гомозаряда растет с ростом I. Если образец имеет только инжектированный заряд (Ро=0), то при нагревании с бесконтактными электродами, когда температура разрядки гомозаряда выше температуры образования гетерозаряда, в поле гомозаряда происходит поляризация. В результате можно наблюдать токи поляризации гетерозаряда и разрядки гомозаряда, которые оказываются направлены в одну и ту же сторону. Этот эффект можно наблюдать, только если поле от гомозаряда в образце достаточно велико, т. е. если величины Ь к I сравнимы, так как напряженность поля в электрете равна Е = а/гоК, где К=г+Ь/1. Если же толщина электрета значительно больше величины зазора, Ь 1, то Е очень мало и наблюдается только ток от разрядки гомозаряда [рис. 79 (2) [142]]. [c.164]

РИС. 22. Зависимость логарифма относительной величины гетерозаряда электрета из высокомолекулярного ПК от времени поляризации при разных температурах ( п = 200 кВ/см). [c.36]

По приведенной формуле зависимость аэфф складывается из двух компонент, из которых первая связана со спадом гомозаряда, а вторая — со спадом гетерозаряда поляризация при повышенной температуре — образование остаточной поляризации Ро — снижает поляризационную компоненту и ускоряет время стабилизации. [c.60]

Б. А. Глазун, И. В. Жиленков, Р. Н. Курносова (Воронежский сельскохозяйственный институт им. к. д. Глинки). Для системы цеолит NaA — адсорбированные кислород и азот нами был обнаружен термоэлектретный эффект. Образец представлял собой диск толщиной 2,3 мм, диаметром 54 мм, плотностью 1 г/см , находившийся в атмосфере сухого воздуха при комнатной температуре. Поляризация образца производилась при напряженности ноля 7,8-10 В/м в течение Зч нри охлаждении образца от 272 до ИЗ К. Поверхностная плотность гетерозаряда составляла 22,7- 10- Кл/м [c.284]

На рис. 16 представлены полученные автором совместно с В. К. Шаталовым результаты измерений зависимости величины гетерозаряда (Р), определяемой интегрированием тока термодеполяризации, от времени поляризации для полимеров ряда ароматических полиэфиров поликарбоната (ПК), полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полисульфона (ПСФ). На рис. 17 показаны зависимости, полученные для аморфного ПК с молекулярной массой 140 ОСЮ при разных температурах поляризации. С увеличением температуры поляризации скорость [c.41]

На рис. 20 приведена зависимость поверхностной плотности зарядов Оэфф, определяемой индукционным методом, и гетерозаряда от температуры поляризации при разных напряженностях поляризующего поля. При всех режимах поляризации (кроме температуры 140°С, п=10, 20 кВ/см) знак сТэфф соответствовал гетерозаряду. Увеличение при постоянной температуре поляризации вызывает увеличение Р [согласно (32)]. Одновременно повышается величина гомозаряда, причем в значительно большей степени Огет растет с повышением температуры поляризации до 100 °С. Дальнейшее понижение величины сггет очевидно обусловлено деполяризацией гетеро- и гомозаряда одновременно, что приводит к уменьшению измеряемого значения а. Действительно, по (2) имеем [c.47]

На рис. 21 представлены полученные автором совместно с Шаталовым результаты измерений зависимости гетерозаряда (Р), определенного интегрированием тока термодеполяризации, от времени поляризации для полимеров ряда ароматических полиэфиров ПК, ПЭТФ, ПСФ с увеличением температуры поляризации скорость достижения максимальной поляризации Рмакс увеличивается. Изменение поляризации происходит по закону (47), что подтверждается данными, приведенными на рис. 22. [c.35]

На рис. 23 приведена зависимость поверхностной плотности зарядов Оэфф, определяемой индукционным методом, и гетерозаряда от температуры поляризации при разных напряженностях поляризующего поля. При всех режимах поляризации (кроме температуры 140°С, п=10, 20 кВ/см) знак Оэфф соответствовал гетерозаряду. Увеличение при постоянной температуре поляризации вызывает рост Р согласно (50). Одновременно повыщае гомозаряд, причем в значительно большей степени Р растет с повыше- [c.40]

Пирокоэффициент р имеет размерность Kл/(м K)—это поверхностная плотность заряда, возникающего на диэлектрике при изменении его температуры на один градус. Пироэффект возникает вследствие изменения либо остаточной поляризации — замороженных диполей (гетерозаряд), либо поляризации, обусловленной неравномерно распределенными в объеме инжектированными (гомо-) зарядами. [c.130]

Физические свойства электретов существенно зависят как от особенностей диэлектриков (их полярности и электропроводности), так и от режима изготовления (например, напряженности поля, температуры и времени поляризации). В зависимости от напряженности электрического поля можно получать из одного и того же вещества и гомо- и гетероэлектреты (совпадающие и несовпадающие по полярности со знаком заряда электрода) с различной плотностью поверхностных зарядов. Гетерозаряд обусловлен, прежде всего, ориентационной дипольной поляризацией, а также микроскопическими неоднородностями и ионной электропроводимостью диэлектрика. Образование гомозаряда связано с тем, что при высоких напряжениях вследствие искрового пробоя воздушного зазора заряды переходят с электрода на образец полимера. Электретный эффект в твердых диэлектриках имеет объемный характер. В так называемом незакороченном состоянии электрет все время находится в электрическом поле, в результате чего происходит рассасывание объемного заряда. При плотном закорачивании электрета его внутреннее поле равно нулю [58, гл. I]. Время жизни электрета зависит от электропроводности как его самого, так и среды, а также от качества закорачивания. Поскольку возникновение электретного состояния связано с поляризацией и ориентацией, ему должно сопутствовать существенное увеличение оптической анизотропии. При кратковременной поляризации полимеров (в частности, ПММА) их оптическая анизотропия практически не проявляется. После резкого возрастания оптической анизотропии в интервале времен от 3 до 6 ч дальнейшее увеличение времени поляризации практически не повышает анизотропию, что свидетельствует о завершении ориентации. [c.253]

Такая зависимость времени перезарядки от температуры хранения закороченных и незакороченных образцов является результатом возникновения поляризации во внутреннем поле электрета вследствие миграции свободных носителей зарядов (ионов). Такие зависимости наблюдали при преимущественном гетерозаряде (когда Еп мало). [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология